首页

> 期刊论文知识库

首页 期刊论文知识库 问题

信号检测估计的论文

发布时间:

信号检测估计的论文

认知无线网络的频谱感知技术认知无线电/认知无线网络起源于Joseph Mitola攻读博士期间的研究工作,在其博士论文中,Mitola将认知无线电定义为“the integration of model-based reasoning with software radio technologies”,认为认知无线电是智能计算和无线通信这两个学科交叉融合的产物[1] 。随后,美国的FCC和DARPA分别启动了多项计划,对认知无线电和动态频谱接入问题进行深入研究;欧盟的端到端重配置计划(E2R: End to End Reconfigurability Project)也启动了对认知概念在技术和经济领域等各方面问题的研究。Simon Hakin在2005年发表了关于认知无线电的著名文章“Cognitive radio: brain-empowered wireless communications”[2] ,主要从信号处理和自适应过程的角度对认知无线电技术的框架结构进行了较为完善的分析。此后,许多有名的大学和研究机构也展开了相关技术的研究和实验平台的开发,认知无线电的概念也被扩展为认知无线网络,指利用认知原理来提高各种资源(频谱、功率等)使用效率的无线网络[3] 。在频谱管理部门的带动下,一些标准化组织也先后开展了一系列标准制定工作以推动该技术的发展。目前涉及认知无线电/认知无线网络标准制订的组织和行业联盟主要是美国电气电子工程师学会(IEEE)、国际电信联盟(ITU)和软件无线电论坛(SDR Forum)等。 认知无线网络中,主(授权)用户指那些对某段频谱的使用具有高优先级或合法授权的用户,次级用户是指那些低优先级的用户。次级用户对频谱的使用不得对主用户造成干扰,因此要求其能快速、可靠地感知主用户使用授权频谱的情况。次级用户必须具备认知能力,因而称其为认知用户,在网络结构中则表示为认知节点。认知用户的频谱感知主要包括在某个频段上检测主用户存在与否(主用户信号检测)和估计认知用户对主用户接收机可能造成的附加干扰(干扰温度估计)两个任务[4] 。更进一步的可能要求是频谱感知还应区分主用户信号的种类(空中接口分类)[5] 。目前大部分频谱感知的研究都集中在最重要的主用户信号检测上。1. 频谱感知的基本方法主用户信号检测的单节点频谱感知基本方法通常分为三类:第一类为相干检测。如果知道主用户信号的结构特征(如导频、前导或同步消息等),匹配滤波器加门限检测的方法是最优的主用户信号检测方法。相干检测可获得精确的频谱感知结果,但其缺点也很明显,必须知道主用户信号的先验知识,而且当认知无线网络运行在很宽的频段上时,实现许多类型的授权信号的相干检测成本太高,几乎不可实现。第二类为能量检测。在感兴趣频段上测量某段观测时间内接收信号的总能量,如果能量低于某个设定门限则声明该频段为白空间。与相干检测相比,能量检测需要更长的感知时间以达到同样的感知效果,但低成本、易实现的特性使其受到认知无线网络中频谱感知技术的青睐。以上基于信号检测技术的两种频谱感知方法,有很好的理论基础[6] ,性能分析已比较完善。第三类为特征检测[7] 。能量检测的最大缺点是它不能区分接收到的能量是来自主用户信号还是噪声,在低信噪比环境中的频谱感知结果尤其不可靠。在主用户信号的载波频率、调制类型或循环前缀等某些特征已知时,利用信号的期望和自相关函数呈现出来的周期性(循环平稳谱相关特性),可将信号能量与噪声能量区分开来,突破能量检测的瓶颈。文献[8] 还分析实际情况下有限的数据长度对循环谱特征检测的影响。实现复杂度远高于能量检测是制约特征检测在频谱感知中应用的最主要缺点。此外,2003年底FCC频谱政策工作组提出了干扰温度模型[9] ,意在对无线环境中的干扰源进行量化和管理。干扰温度限提供了特定地理位置在某一感兴趣频段上接收机能够顺利工作的最差环境的特征描述。根据干扰温度模型,认知用户若能确定其对主用户接收机造成的附加干扰量并加以限制,使主用户接收机所受的总干扰(含噪声)不超过干扰温度限,则认知用户可与主用户运行在同一频段上。可以看出,基于主用户信号检测的频谱感知意在避开主用户,而基于干扰温度模型的频谱感知则试图与主用户同时并存于同一个频段,这是两者最大的区别。文献[10] 定义了已知和未知主用户信号参数时干扰温度的理想模型和一般模型,并从通信容量的角度分析了如何来最优地选择认知系统的工作带宽和发送功率。但干扰温度模型存在两个需要解决的难题:其一为在主用户发送信号存在的情况下如何测定其接收机的噪声水平,其二为在主用户接收机位置未知的情况下如何估计认知用户对它可能产生的干扰。降低问题难度的一种可能办法是让主用户系统来辅助认知系统的频谱感知,如文献[11] 中要求主用户接收机在工作过程中持续发送指示信号。另一个需要考虑到的是,认知用户和主用户共存于同一个频段时,认知系统的通信过程中也会受到授权系统的干扰,所以认知系统能获得的通信容量可能非常有限[10] 。2. 协同频谱感知认知无线网络可通过对多节点感知信息的协同处理来提高频谱感知的效果,这被称为协同(协作、合作)频谱感知。频谱感知性能主要由感知范围、检测时间、检测概率、虚警概率等几个相互关联的指标来衡量,协同频谱感知可利用空间分集增益改善上述指标,解决单节点感知中难以克服的多径深衰落、阴影衰落和隐终端等难题[4] ,同时也可减轻对单个节点感知灵敏度的要求,降低实现成本[12] 。实现协同频谱感知的方式有两种,即中心式和分布式。中心式感知:中心单元收集各认知节点的感知信息,负责识别可用频谱,并将频谱可用信息广播给各认知节点或直接控制认知节点的通信参数。文献[13] 中以AP为中心收集、处理各感知节点的硬判决(二进制)结果,通过克服信道衰落效应来提高感知性能,其检测概率和虚警概率的计算在文献[14] 中给出。文献[15] 以主节点(master node)为中心节点合并各感知结果来检测TV信道。文献[16] 则由融合中心(fusion center)根据各认知节点能量检测的结果最终判断主用户在某个频段上的存在与否。分布式感知:认知节点彼此之间共享感知信息,但独立判断各自的可用频谱。与中心式感知相比,分布式感知的优点是不需要基础结构网络,部署更灵活些。文献[17] 显示一个用户作为另一个用户中继的两用户协同频谱感知可带来35%的捷变增益(所需感知时间减少35%)。文献[18] 进一步将这种分布式感知协议推广到多用户环境中。无论中心式还是分布式感知,就协同频谱感知的研究内容而言,主要包含以下两个方面: 1)认知节点感知信息的合并处理,即考虑信息融合(fusion)问题。2)感知信息传递过程的合作,即考虑中继传输问题。

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!

摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。

参考文献

[1] 邢国泉,徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报(医学版),2006,20:459~460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。

中国海洋大学(Ocean University of China,OUC),位于山东省青岛市,是一所海洋和水产学科特色显著、学科门类齐全的教育部直属重点综合性大学,是国家“985工程”和“211工程”重点建设的高校,2017年9月入选国家“世界一流大学建设高校”(A类)。学校创建于1924年,历经私立青岛大学、国立青岛大学、国立山东大学、山东大学等办学时期,于1959年发展成为山东海洋学院,1960年被国家确定为全国13所重点综合性大学之一,1988年更名为青岛海洋大学,2002年更名为中国海洋大学。

信息与通信工程是一级学科,下设通信与信息系统、信号与信息处理两个二级学科。培养知识面非常广泛,不仅对数学、物理、电子技术、计算机、信息传输、信息采集和信息处理等基础知识有很高的要求,而且要求学生具备信号检测与估计、信号分析与处理、系统分析与设计等方面的专业知识和技能,使学生具有从事本学科领域科学研究的能力。

为适应我国社会主义建设的需要,本专业培养德、智、体全面发展的信息与通信工程领域的科学研究、工程技术专门人才和高等学校师资力量。在信号理论、通信系统方面掌握坚实的基础理论、系统的专门知识和必要的实验技能,熟悉所从事研究方向的科学技术的发展动向,掌握一门外国语,能熟练地进行专业阅读并能撰写论文摘要,具体从事本学科领域内科学研究,及教学工作的能力或独立从事实际工作的专门技术水平,具有实事求是,严谨的科学作风。

信息与通信工程专业培养具有扎实的通信理论与系统、信息传输与处理技术、电子技术及计算机应用技术等方面的理论基础知识,系统学习航空通信、移动通信和网络通信等方向的专业课程,掌握现代通信网络应用、数据传输设计和航空通信技能的复合型高级工程技术人才。

教育部学科评估是教育部官方按照国务院学位委员会的要求对全国各高校的所有一级学科进行的综合性排名,是评价大学的唯一具有官方性质的排名,分别于2002年、2007年、2012年进行了三次。

信息领域主要的一级学科共有4个,分别是:0809电子科学与技术、0810信息与通信工程、0811控制科学与工程、0812计算机科学与技术。这四个一级学科覆盖面广、积淀深厚、发展迅速、热门度高、开设广泛,是信息领域的核心学科,也是中国各大高校——尤其是C9高校和其他985高校重点发展的对象,因而竞争极其激烈。此外,0803光学工程、0835软件工程这两个小学科也属于信息领域。

关于考研择校和定专业选择中国海洋大学946信号与系统的原因主要有以下原因:信号与系统这门课相对简单,题型数量有限,只要把基础知识学好,题量刷够之后较为容易。中国海洋大学身处985高校位置,资源平台更好,并且是985高校中较为容易上岸的一所高校。3)中国海洋大学对于非985/211的歧视更小,自我感觉并无歧视。

考研政治:建议十二月前每天都朗读知识点,背诵关键知识点,并且刷选择题,在十二月之前不要动分析题,到了十二月全力背分析题(肖四肖八)。

考研数学一:数学作为能否上岸的关键学科建议付出50%以上的时间和精力,具体复习时间节点规划如下:1)在九月之前,最好八月中旬之前完成所有内容的复习并做好一定的练习(达到可以做真题的水平)2)开始刷真题(最好八月中就开始,越早越好),从最开始的年份开始刷(相对简单),如果感觉十分困难,那么就先暂停,去重新把认为困难的地方复习好了再重新继续刷,反复这个过程之后会越刷越顺畅,越刷越自信。另外推荐数一同学时间充足的话可以把数二的三十多套真题也刷了,因为真题的参考价值肯定要比参考书更高,把时间放在真题上更合理。3)十一月前完成所有真题之后,等待模拟题的公布,建议刷李林四套卷和李林六套卷(难度符合考研),张宇、汤家凤等人的预测卷很难,时间够就刷,但是不要自我打击,因为确实难度远高于考研。

专业课946信号与系统:1)强烈建议先学《信号与线性系统分析》吴大正版本,我们当时学习的是第四版,现在推出了第五版,因为第四版中有几处内容错误,应该是在第五版进行的订正,所以推荐学习第五版。学习的过程中可以看西电郭宝龙老师的视频(基础)以及西电李学武老师的视频(考研进阶),边看视频边学课本,学完之后把课后题做完,建议做两遍加深印象;2)再把吴大正版本的教材学习完毕之后,建议找一些其它学校的信号与系统考研真题来练习,到了练习真题练习得差不多的时候再使用中国海洋大学的真题(原因是海大真题年份较少,参考价值最大,省着点用,最后使用还可以起到测评自己水平的作用);3)在刷完海大以及其它高校的信号与系统真题,已经有了夯实的基础知识和解题水平之后之后,建议开始学习《信号与系统(第二版)》--奥本海姆版本。

(建议在十一月开始此步骤并在十二月之前完成)原因在于中国海洋大学本科生学习的信号与系统教材是奥本海姆的版本,所以对于出考研试题有着很大的影响,无独有偶,在2018/2020年均在考研试题上出现了奥本海姆版本教材的课后习题,连数字都没改,只要做过,就可以秒杀,所以奥本海姆的课后习题一定要做。

复试准备经验2029年学硕复试线343分,进入复试24人,录取19人,比例约80%(注:不包含保研生)。

复试准备过程要从课本基础着手,选择《通信原理(第七版)》—樊昌信版本,注重基础,刷好课后题即可,不放心的话可以找一些其它题目来做,但是按照往年难度来讲,就是课后题的难度,另外书中基础概念一定要搞清楚搞明白,面试的时候很有可能问其中的基础概念,让你做一些论述,复试整体并非十分难,但是课本一定要学明白,另外想提醒学弟学妹,不要担心自己本科履历不好而影响复试,在这方面海大基本没有歧视,只要沉着冷静,回答得体,也可以在复试取得高分。

还有考研是有雷区的,这个人人都知道!但你真得清楚考研有哪些雷区吗?今天,我们就来说说,那些我们应该知道的考研雷区!希望大家在知道这些雷区之后,能够躲过这些雷区,提高复习效率!让我们更好地投入到考研复习之中。

雷区1:专硕比学硕容易

这个绝对是误会!

由于专硕学制比学硕短,更适合就业发展的专业设置,报考专硕的人数就多,这就造成了专硕比学硕压力更大。

此外,除了专硕的英语二确实比英语一要简单那么一点点外,专业课难度也是不小的。所以,我们不能一概而论专硕比学硕更容易些。

雷区2:公共课并不难

很多考生在复习的时候,往往觉得专业课更难一些,因此在专业课复习上,就花费了更多时间和精力。

尤其是文科出身的同学,往往错以为自己之前一直学过考研政治的相关内容,觉得考研政治提前背一背,做一做预测卷就可以考出好成绩了!但最终是很多同学考研专业课都过分数线了,但是考研政治和考研英语并不理想,最后与理想院校专业失之交臂。

所以,大家一定要牢记——公共课并不简单,千万不要大意轻敌。

雷区3:普通高校的学生会被歧视

在考研推免过程之中,院校歧视是存在的,但是如果你专业知识足够扎实的话,你依然可以用实力来证明自己。

但在全国统招考研初试中,你的专业课成绩说明你的真实实力,只要你对专业课知识掌握得十分扎实,通过了复试。

到时候,普通高校出身的你,会不会被老师歧视,大家先不用着急,那是复试阶段的事情了。我们首先要通过初试,获得复试机会。

雷区4:复习时间越长越好

很多人觉得我复习时间越长越好,但是忽略了复习时间安排和复习效率的重要性!

如果没有可行的复习时间安排表,我们很快就会在复习中,感受到倦怠,没有目标,进而也就没有了复习效率。

没有复习效率,就像题海战术一样,都是在做无用功,大大浪费了我们宝贵的复习时间,影响我们复习精力的合理利用。

雷区5:复习三个月就可以了

很多同学迷信“临时抱佛脚”,因为用三个月的时间,就可以复习好考研专业课和公共课的内容,却忽略了考研并非期末考试。

期末考试考查的是我们对一个学期学到的知识的掌握程度,而考研是检验我们对大学四年学科相关内容的掌握程度。

所以,仔细想想,就可以知道考研涉及到的知识点数量是多么的庞大。那么,希望自己三个月就能复习好,有一点痴心妄想,并且并不可行!

雷区6:不用太在意考研大纲

很多人复习的时候,常常会闭门造车,因为只要看课本和复习参考书,就可以不用看考研大纲了!

其实,这种想法是非常错误的。每年的考研大纲都略有不同,而这不同,很有可能成为今年考研的变动之处。

所以,面对考研大纲,不要大意,要仔细研读,根据考研大纲,我们是可以预测今年的考试范围。

雷区7:做笔记=抄书

其实考研复习期间的笔记,有多种形式,有梳理知识点和框架的考点总结笔记,有记录错题的错题集,有总结考研重难点考点的笔记。

笔记虽然多种多样,但是无论是哪一种笔记,都不是对于教科书的简单抄录,笔记是我们对于知识点内容的总结归纳和提炼。

如果大家认为笔记只是抄书的话,那么我们也没有必要做笔记;同时,很多人做笔记,并没有效果,也就有了原因。

雷区8:真题不会再考

很多同学一度误以为考过的真题不会再考,所以对真题也就没有那么重视了!

但其实是,一个学科虽然知识点众多,但是它的重难点内容还是相对固定的,这些重难点内容往往又会放在主观题里进行考查。

所以,我们在复习真题的时候,一定要吃透真题,做到举一反三,让自己即使再次面对真题,也不会不知道该如何解答。

雷区9:不做主观题没有关系的

主观题尤其在专业课里占分数很高。但很多同学在主观题复习上,往往不如做选择题更上心,很多同学在考前,都没有真真正正做过几次主观题。

最后在考场上,面对主观题,大家一肚子知识点,却不知道该如何组织语言,把得分点写出来。

所以,我们在复习的时候,一定要多练手,多做主观题,熟悉解题思路,逐步培养咱们的答题能力。

以上就是大家在考研复习时,比较多的碰到的雷区,希望大家复习的时候,能够完美躲过这些雷区,考上理想的院校专业。

最后个人建议考研如同逆水行舟,不进则退,希望学弟学妹们每天把自己的学习时间提上来,认真准备,考海大并不难,对手只有自己,我上岸之前也很担心能否考上,就问我本科的老师,老师对我说“只要你扪心自问,你付出的够多,不敢说结果好不好,但是一定会对得起你的付出。”一分耕耘一分收获,希望大家充满信心迎接考研,诚祝考研成功。

信号估计与检测论文

楼主,找了很就发现这点可怜的资料,给你参考:铁道信号——电缆市场浅析按照铁道部《中长期铁路网规划》,从2005年到2020年,铁道部将投入两万亿资金进行铁路建设,平均每年投资在1000亿元以上。从2004年起,铁路固定资产投资开始增加,按照中长期规划,从2006年开始到2010年,估计每年都有1600亿元左右的铁路固定资产投资。至2020年,全国铁路营业里程由2004年万公里达到10万公里,新增万公里,对现有铁路进行电气化改造万公里。因此,在今后较长一段时间内,铁路等轨道交通业的大力发展,将拉动行业产业链飞速发展,给行业带来前所未有的发展机遇和新一轮投资热。对应用于轨道交通领域的铁路数字信号电缆及其系列产品来说,在迎来前所未有的发展机遇的同时,由于原生产企业的扩能、众多具有实力的线缆制造企业的投资介入,使原本产值规模较小的信号电缆行业引发激烈的竞争,加之产品的市场准入难度很大,将会面临新的挑战和一定的投资风险。功能及应用领域1.产品的功能铁路数字信号电缆具有传输模拟信号(1MHz)、数字信号(2Mbit/s)、额定电压交流750V或直流1100V及以下系统控制信息及电能的传输功能。适用于铁路信号自动闭塞系统、计轴、车站电码化、计算机连锁、微机监测、调度集中、调度监督、大功率电动转辙机等有关信号设备和控制装置之间传输控制信息、监测信息和电能。2.产品的应用领域目前在中国铁路投入运营的自动闭塞系统有:交流计数自动闭塞系统、4信息移频自动闭塞系统、18信息移频自动闭塞系统、法国UM71自动闭塞系统、ZPW-2000系列(ZPW-2000、ZPW-2000A)无绝缘移频自动闭塞系统等8种以上的自闭系统。 现新建铁路,电气化改造线路均使用ZPW-2000A自动闭塞系统,其配套的电缆为内屏蔽铁路数字信号电缆(TB/),是目前技术含量高、市场用量最大的尖端产品,行业年产值规模为15~20亿;其它信号制式的信号电缆用量较小,且呈逐步淘汰趋势,主要用于既有线路的维修、局部改造或自备线、支线等信号设备比较落后的线路,年行业产值规模据不完全统计不足10亿。 ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统是在引进法国UM71无绝缘轨道电路技术国产化基础上,结合我国国情进行提高系统安全性、系统传输性能及系统可靠性的技术再开发,是铁路运输重载、安全、高速以及向机车信号主体化方向发展的地面基础设备。其主要特点是:实现轨道电路全程断轨的检查,大幅度减少了调谐区分路死区长度,对调谐单元断线故障和拍频信号干扰实现了检查和防护,提高了系统的抗干扰水平,实现了技术上的重大突破,在传输安全性上有了质的提高。并有效地提高了电气绝缘节轨道电路传输长度,使轨道电路传输长度从900米提高到1500米。该系统2002年5月通过了铁道部组织的技术签定,被认定为铁路信号系统的唯一制式。该系统用国产内屏蔽铁路数字信号电缆(SPTP型)取代原法国ZCO3型电缆,突破信号传输\"同频不同缆\"的限制,实现一根电缆内的不同屏蔽组中可同时传输同频率的移频信息,而且当线芯接地故障状态下屏蔽组间串音干扰与分缆的两根数字信号电缆(SPT型)等效,即达到了同频同缆与同频分缆具有同样的传输性能和安全可靠性。减小了铜导体线径,减少备用线组,加大传输距离,使系统性价比大幅度提高,显著降低工程造价,方便施工及后续维护。主要特性内屏蔽铁路数字信号电缆在满足原有铁路信号电缆指标的基础上,提高了电缆的综合电气性能:交流额定电压提高了倍,电容指标降低了40%,绝缘电阻指标提高了倍,同时改善了阻抗、衰减、串音等性能。电缆提高了线组间的抗干扰能力,实现了同频同缆传输,而且当线芯接地故障状态下屏蔽组间串音干扰与分缆的两根信号电缆等效,有效地提高了系统的安全性。 电缆有较高的机械强度,良好的防腐蚀、耐寒性能、高屏蔽性能,可满足电气化铁路对强电场干扰、潮湿、严寒等各种环境的要求以及现有信号系统最新制式、最新装备的配套要求;同时电缆兼容其它制式的信号系统设备。另外,电缆可根据使用环境要求,具有阻燃、防白蚁的附加功能。结构特点1.绝缘单线绝缘单线的绝缘层为皮-泡-皮结构,共有红、绿、白、蓝四种色谱,采用目前国际上先进的三层共挤串联线制造,即导体拉制与皮-泡-皮结构的绝缘层挤制一次完成,实现了产品结构尺寸与性能指标的在线检测与控制的精确制造,其主要优点是:a.内皮绝缘层能与导体良好的粘接在一起,保证绝缘层的防潮性和粘接牢固性;发泡绝缘层为氮气物理发泡,与传统的化学发泡相比泡孔小而密且互不联通,因而具有很高的发泡度(60%左右),绝缘层的发泡意味着四线组工作电容下降,线路传输衰减常数降低。b.外皮层使用高密度绝缘料,有良好的耐磨性和机械强度,耐环境老化性能是普通聚乙烯料的10倍以上,从根本上解决了普通铁路信号电缆中存在的绝缘层老化龟裂问题。c.由于单线颜色母料仅存在于外皮层,绝缘电阻和耐电压击穿强度明显提高,是普通铁路信号电缆的3倍以上。由于单线生产过程实现了计算机在线检测与控制,单线结构尺寸的一致性好,工作线对的直流电阻差降低了50%。d.绝缘单线制造精度高,有效地提高了产品的电气性能指标。2.四线组绞合四线组采用先进的高速星绞机生产,每根单线均为主动恒张力放线,特有的绞合预扭装置、开线器等针对产品性能指标的独特设计,预扭装置能有效地降低因绝缘偏心造成的电容耦合系数,使电容耦合系数达到最小值;精确的扎纱张力即要保证四线组结构的对称稳定性,又不能使皮-泡-皮结构绝缘层变形和损伤;四线组绞合的节距精度、线序、外径控制等均是本工序的关键环节,也是影响产品性能指标的关键因素。3.四线组单元屏蔽内屏蔽电缆中四线组单元用铜带纵包实现电磁屏蔽的目的,并沿铜带表面加添了一根铜导线作为排流线,以确保屏蔽层在电缆敷设施工和长期使用中具有稳定可靠的屏蔽性能。4.成缆为了改善电缆的串音指标,在成缆工序中合理设计、匹配绞合节距,并实现完全退扭绞合,降低了线间直接系统性耦合,达到减小串音的目的。 多达四种的不同结构、不同尺寸的成缆单元,在绞制过程中如何保证缆芯的圆整、结构稳定、紧凑是成缆工序的关键,同时必须保证缆芯的线序与组序完全正确。5.电缆铝护套电缆铝护套为采用氩弧焊技术进行铝带纵包形成铝护套。为了防止铝护套在使用过程中的电化反应,生产过程中对铝护套表面进行涂覆。 铝护套电缆为干线使用电缆,用量最大,因而铝护套工序的产能和质量也是该产品制造过程的关键环节。用氩弧焊技术生产的电缆铝护套,焊接质量稳定可靠,可完全经得起按相关标准进行的弯曲试验、扩口试验和气密性试验。性能指标与普通铁路信号电缆相比,铁路数字信号电缆通过结构的设计和工艺措施,工作电容由50nF/km降低到29nF/km,电容耦合K1平均值由141pF/km降低到81pF/km,同时增加了阻抗、衰减、串音等二次传输性能指标。虽然产品质量具有很大的优势并在技术方面有所突破,但根据实际检测与现场使用情况,产品在以下性能指标方面还需更进一步改进完善。首先,产品使用过程中出现的导体混线、断线与氧化;其次,绝缘层的抗张强度、断裂伸长率、抗压缩性能的改进提高;最后,现标准中部分二次参数的范围设定并不理想,相关联二次参数及各频率点指标很难匹配到理想中值。特别是绝缘强度,是目前用户(铁道部各工程单位)、产品质量监督检测中心与生产厂家之间存在分歧并非常关注的问题,这不仅是线缆制造企业面临的一个新的技术难题,同时会因绝缘强度的改进造成产品结构尺寸、性能指标与现行标准出现较大的偏差。

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!

摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。

参考文献

[1] 邢国泉,徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报(医学版),2006,20:459~460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。

车站信号自动控制系统的设计(铁道信号论文)

信号检测和估计小论文

显示器提示检测信号线一般是电脑故障。

1、先看显示器和电脑主机连接的线是不是已经松动,拔出后再从插好,如果没反应可能是主机有问题。拔出后再从插好主机的内存和显卡一般能解决。

2、把显卡、内存拔下从插上试试,还有VGA连线从插紧(显卡端、显示器端都要检查),再看VGA连线是否有针断的现象(13/15根都是正常的)。3、板载显卡有问题,或者驱动异常!先恢复BIOS设置到最佳设置试试。

扩展资料

1、信号检测和估计,在有噪声的通信和控制系统中接收端对收到的受干扰的信号用统计推断理论来判断信号的存在和估计信号的参数。估计方法:维纳滤波器、卡尔曼-布什滤波器、自适应滤波器、相关估计法和无偏估计法等。

2、维纳滤波器:维纳根据均方误差最小准则导出最优滤波器。维纳滤波器的输出即为信号估值。

3、卡尔曼-布什滤波器:如果对于受干扰的信号流x(t)第一次处理0~m个样本,第二次处理1~m+1个样本,第三次处理2~m+2个样本,以此类推,并把每相邻两次处理的样本有机地联系起来,就可以利用存储容量有限的计算机处理延续时间很长的信号流。

4、自适应滤波器:有时变噪声时维纳滤波器就不是最优滤波器。此时可根据噪声的分布特性对加权矩阵进行自适应调节来改善滤波器的性能。自适应滤波器不仅适用于时域和频域,而且可以推广到空间滤波。

5、相关估计法:有平稳白噪声时匹配滤波器可输出最大信噪比,相当于时域相关器。如果只对信号的某一参数(如时延、相位或频率)进行估值,则可在接收机中设计一个与发送信号相同的本地信号,并使它对应于发送信号中要估计的参数是可知的。

6、把收到的受干扰的信号与本地信号作相关处理,待相关器输出最大值,则本地信号的这一已知参数就是要估计的参数值。这种方法实现简单,虽对噪声的分布特性约束过严,但在远程防空雷达和深空通信中,允许对噪声的分布特性作出假设,因此应用十分广泛。

相关估计法实质上是根据反概率最大准则来进行估计的。

7、无偏估计法:指产生的各个估计的平均值等于待估计的参数的真值,无偏估计法就是设计一个无偏估计算子。现代通信中的调制方法,火箭和导弹的制导,以及大多数工业控制问题,都涉及到非线性的消息模型,因而迫切需要解非线性滤波问题。

8、非线性滤波可以从修正的富克-普朗克方程得到均值估计的精确表达式,但工程应用十分因难,只能采用近似方法。

参考资料来源:百度百科-信号检测和估计

生物医学信号处理方法论文

生物医学信号处理是指据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文,大家可以参考以下内容哦!

摘 要: 生物医学信号是人体生命信息的集中体现,深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。

关键词: 生物医学信号 信号检测 信号处理

1 概述

1。1 生物医学信号及其特点

生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号,属于强噪声背景下的低频微弱信号,信号本身特征、检测方式和处理技术,都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号,这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多,其主要特点是:信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低,还有信号的统计特性随时间而变,而且还是非先验性的。

1。2 生物医学信号分类

按性质生物信号可分为生物电信号(Bioelectric Signals),如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号(Biomagnetic Signals),如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号(Biochemical Signals),如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号(Biomechanical Signals),如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号(Bioacoustic Signal),如心音、脉搏、心冲击等。

按来源生物医学信号可大致分为两类:(1)由生理过程自发产生的主动信号,例如心电(ECG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)、眼电(EOG)、胃电(EGG)等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;(2)外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号,如超声波、同位素、X射线等。

2 生物医学信号的检测及方法

生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术,涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域,也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤(见图1)。

①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样,将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理,得到有意义的结果。

生物医学信号检测技术包括:(1)无创检测、微创检测、有创检测;(2)在体检测、离体检测;(3)直接检测、间接检测;(4)非接触检测、体表检测、体内检测;(5)生物电检测、生物非电量检测;(6)形态检测、功能检测;(7)处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;(8)透射法检测、反射法检测;(9)一维信号检测、多维信号检测;(10)遥感法检测、多维信号检测;(11)一次量检测、二次量分析检测;(12)分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

3 生物医学信号的处理方法

生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号,在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展,对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法:如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布(维格纳分布)、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。

3。1 频域分析法

信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f),从而将时间变量转变成频率变量,帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X(f)描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小,直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换,研究信号所包含的各种频率成分,从而揭示信号的频谱、带宽,并用以指导最优滤波器的设计。

3。2 相干平均分析法

生物医学信号常被淹没在较强的噪声中,且具有很大的随机性,因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均(Coherent Average)主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起,信号如果可以重复出现,而噪声是随机信号,可用叠加法提高信噪比,从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取,也用在近年来发展的心电微电势(希氏束电、心室晚电位等)的提取中。

3。3 小波变换分析法

小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展,是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前,小波的研究受到广泛的关注,特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域,被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性:多分辨率特性,保证非常好的刻画信号的非平稳特征,如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性,保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性,保证了其良好的时频局部定位特性;对称性,保证了其相位的无损;去相关特性,保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性,保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。

3。4 人工神经网络

人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来,其共性是由大量的简单基本单元(神经元)相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是:(1)并行计算,因此处理速度快;(2)分布式存贮,因此容错能力较好;(3)自适应学习(有监督的或无监督的自组织学习)。

参考文献

[1] 邢国泉,徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报(医学版),2006,20:459~460。

[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册,1992,4(15):203~212。

信号检测与估计结课论文

《信号检测与估计》是张立毅编著的图书,共分12章,系统地介绍了信号检测与估计的基本理论。首先阐述了本课程的基础理论、随机信号分析及其统计描述。其次,介绍了经典检测、确知信号检测、随机参量信号检测、多重信号检测,以及序贯检测等基本检测理论和方法。最后,介绍了经典估计、信号参量估计、信号波形估计(维纳滤波、卡尔曼滤波和自适应滤波),以及功率谱估计等基本估计理论及方法。

高速铁路信号是高速列车安全、高密度运行的基本保障。下面是我整理的高速铁路信号技术论文,希望你能从中得到感悟!

基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用

摘 要

高速铁路信号系统是高速列车安全、高密度运行的基本保障。无线通信技术在铁路信号系统的应用,不但减少了高速铁路的信号系统成本,还较好的确保了高速铁路的安全。随着科学技术的进步,高速铁路不断的向着智能信息化转变,这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求,为了适应高速铁路的快速发展,各国都在潜心研究基于无线通信技术的新一代的铁路信号系统。本文介绍了国外无线通信系统在高速铁路信号系统中的发展情况,分析了运用无线通信技术的高速铁路信号系统的特点和问题,并探讨了无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用。

【关键词】无线通信 高速铁路 信号系统

在整个高速铁路工程中,虽然信号系统的投资总额所占比率较小,但其起到的作用十分关键。由于轨道电路传输环境较差、传输信息的速率较低、设备更新维护费用高,所以基于轨道电路的列车控制系统已经不能满足高速铁路的快速发展要求。在80年代,国外开始研究基于无线通信的铁路信号系统TBS(Transmission Based Signalling),希望通过无线通信技术的应用来提高铁路的管理职能、缩短列车间隔时间、节约能源、降低系统的成本。1995年在关于TBS的国际会议中,会议代表分析了无线通信技术在铁路信号系统应用的的可行性,并指出了无线通信技术可能给铁路信号系统带来的积极影响,表明了TBS将会成为未来铁路信号系统的发展方向。

1 国外TBS的发展情况

北美TBS的发展情况

1983年,美国铁道协会和加拿大铁道协会共同最早提出了基于无线通信的先进列车控制系统ATCS。ATCS主要是通过数字数据通信手段和先进的微处理器获取列车的精确位置和速度等信息,并对列车进行安全控制。ATCS的运用不仅避免了很多地面信号设备的安装,节省了系统成本,还消除信号盲区,增强了列车的安全系数。ATCS是由中央控制系统、无线数据通信网络、车载设备、路旁设备和线路维护人员移动终端五个子控制系统构成的。它的系统结构设计和功能模块的划分为以后基于无线通信的铁路信号系统奠定了基础。随着无线通信技术的发展,在ATCS之后北美又出现了很多基于无线通信的铁路信号系统,其中ARES可以提供非常可靠的检查和平衡手段,在很大程度上降低了人为操作失误造成的错误,使列车行驶更加安全。另外,PTS、PTC、AATC、ITCS等系统也是比较著名的。

欧洲TBS的发展情况

1992年国际铁盟下属的欧洲铁路研究机构提出了一套欧洲的铁路运输管理系统,包括车票发售、各国铁路互操作性等多个方面,ETCS就是其中非常重要的一部分。在欧共体委员会设立标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS之前,欧洲各国铁路标准和模式不尽相同,轨距、信号设备、供电设备也不一样,因此各国只能使用自己的ATP、ATC系统。各国铁路制式上的差异使得欧洲铁路很难形成连续运输。在设立了标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS后,各国的铁路开始逐渐按照统一标准进行规范,并逐渐取代各国不同的列车自动控制系统和防护系统。ETCS的目标就是要实现欧洲铁路的统一,提高各国铁路的互操作性,使铁路控制系统的功能和设备更加规范。

日本TBS的发展情况

在日本铁路信号系统的发展历程中,先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统,以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时,采用的最强的自动制动,影响了乘客的舒适程度。在1987年,日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究,为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度,使地面系统能够很好的了解列车运行情况,保证列车的运输安全。

2 TBS的特点和问题

在速度比较高的高速铁路上,距离比较近时,可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时,则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机,通过调度控制计算机的处理,再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作,如果列车司机没有及时作出反应,信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。

TBS的特点

(1)在TBS中,主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行,加大了高速铁路信号系统的管理职能,保证了列车的安全,提高了铁路线路的通行能力。

(2)在无线通信信号系统控制下,列车和地面的可靠信息量增大,列车运行变得更加稳定,且避免了不必要的加速和制动,节约了能源,也让旅客乘车变得更加舒适。

(3)无线通信技术的运用,省掉了大量的地面信号装备,大大减少了设备的安装、维护、修整费用。

(4)无线通信信号系统的适应能力极强,通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高,且能够自动调整运行图,大大的提高了铁路运输管理能力。

(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。

TBS的问题

(1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率,传输环境恶劣,很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。

(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息,列车进行操作可能会有时间上的延迟,可能会给列车的运行造成不良的影响。

(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道,虽然传输信息量大,抗干扰能力强,但设备费用较高,且防盗能力很差,一旦丢失,后果严重。

3 无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 微机联锁

无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究,但ATCS中提出,可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心,并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令,以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心,通过电缆连接现场设备,从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来,无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资,且大型站场道岔众多,干扰较大,但还是具有较好的发展前景。

集中调度

在调度集中系统中,调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况,并根据得到的信息排列进路。但利用TBS,控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度,并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令,保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信,给列车的运行带来了很大的方便,且实现了行车指挥自动化。

中继器

在高速铁路的实际运行中,我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站,这样不但增加了设备投资,还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器,基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号,从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区,还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。

提高平交道口的通过效率

为了提高平交道口的防护能力和和通过效率,防止由于无线设备故障造成不必要的损失,主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态,并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息,可以计算列车通过道口的时间,并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样,列车通过平交道口就有了安全保障,而且还大大提高了道口的通过效率。

加强维修处防护

在高速铁路某路段需要进行维修时,维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中,通过主控中心的传送,列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中,列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作,另外在列车接近维修点事,移动终端接受到地面系统的警报信号,以保证列车能够及时在维修段之前停车。

4 总结

随着高速铁路的不断发展,要确保列车的安全,先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中,无线通信的运用仍处于初期阶段,在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口,使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。

参考文献

[1]闵耀兴.我国铁路列车安全控制系统的现状[J].哈铁科技通讯,1997(04).

[2]姚丽娟.我国铁路信号系统的现状与发展[J].铁道通信信号,2003(04).

[3]步兵.基于通信的列车控制系统的可靠性分析方法[J].交通运输工程学报,2001(01).

[4]杨绚,陈德旺,陈荣高.速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考[J].铁路计算机应用,2012(08).

作者简介

孙屹枫(1982-),男,天津市人。中国民用航空大学大学本科毕业。研究方向:铁路信号。

作者单位

铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处 天津市 300251

点击下页还有更多>>>高速铁路信号技术论文

信号检测与估计论文下载

中国海洋大学(Ocean University of China,OUC),位于山东省青岛市,是一所海洋和水产学科特色显著、学科门类齐全的教育部直属重点综合性大学,是国家“985工程”和“211工程”重点建设的高校,2017年9月入选国家“世界一流大学建设高校”(A类)。学校创建于1924年,历经私立青岛大学、国立青岛大学、国立山东大学、山东大学等办学时期,于1959年发展成为山东海洋学院,1960年被国家确定为全国13所重点综合性大学之一,1988年更名为青岛海洋大学,2002年更名为中国海洋大学。

信息与通信工程是一级学科,下设通信与信息系统、信号与信息处理两个二级学科。培养知识面非常广泛,不仅对数学、物理、电子技术、计算机、信息传输、信息采集和信息处理等基础知识有很高的要求,而且要求学生具备信号检测与估计、信号分析与处理、系统分析与设计等方面的专业知识和技能,使学生具有从事本学科领域科学研究的能力。

为适应我国社会主义建设的需要,本专业培养德、智、体全面发展的信息与通信工程领域的科学研究、工程技术专门人才和高等学校师资力量。在信号理论、通信系统方面掌握坚实的基础理论、系统的专门知识和必要的实验技能,熟悉所从事研究方向的科学技术的发展动向,掌握一门外国语,能熟练地进行专业阅读并能撰写论文摘要,具体从事本学科领域内科学研究,及教学工作的能力或独立从事实际工作的专门技术水平,具有实事求是,严谨的科学作风。

信息与通信工程专业培养具有扎实的通信理论与系统、信息传输与处理技术、电子技术及计算机应用技术等方面的理论基础知识,系统学习航空通信、移动通信和网络通信等方向的专业课程,掌握现代通信网络应用、数据传输设计和航空通信技能的复合型高级工程技术人才。

教育部学科评估是教育部官方按照国务院学位委员会的要求对全国各高校的所有一级学科进行的综合性排名,是评价大学的唯一具有官方性质的排名,分别于2002年、2007年、2012年进行了三次。

信息领域主要的一级学科共有4个,分别是:0809电子科学与技术、0810信息与通信工程、0811控制科学与工程、0812计算机科学与技术。这四个一级学科覆盖面广、积淀深厚、发展迅速、热门度高、开设广泛,是信息领域的核心学科,也是中国各大高校——尤其是C9高校和其他985高校重点发展的对象,因而竞争极其激烈。此外,0803光学工程、0835软件工程这两个小学科也属于信息领域。

关于考研择校和定专业选择中国海洋大学946信号与系统的原因主要有以下原因:信号与系统这门课相对简单,题型数量有限,只要把基础知识学好,题量刷够之后较为容易。中国海洋大学身处985高校位置,资源平台更好,并且是985高校中较为容易上岸的一所高校。3)中国海洋大学对于非985/211的歧视更小,自我感觉并无歧视。

考研政治:建议十二月前每天都朗读知识点,背诵关键知识点,并且刷选择题,在十二月之前不要动分析题,到了十二月全力背分析题(肖四肖八)。

考研数学一:数学作为能否上岸的关键学科建议付出50%以上的时间和精力,具体复习时间节点规划如下:1)在九月之前,最好八月中旬之前完成所有内容的复习并做好一定的练习(达到可以做真题的水平)2)开始刷真题(最好八月中就开始,越早越好),从最开始的年份开始刷(相对简单),如果感觉十分困难,那么就先暂停,去重新把认为困难的地方复习好了再重新继续刷,反复这个过程之后会越刷越顺畅,越刷越自信。另外推荐数一同学时间充足的话可以把数二的三十多套真题也刷了,因为真题的参考价值肯定要比参考书更高,把时间放在真题上更合理。3)十一月前完成所有真题之后,等待模拟题的公布,建议刷李林四套卷和李林六套卷(难度符合考研),张宇、汤家凤等人的预测卷很难,时间够就刷,但是不要自我打击,因为确实难度远高于考研。

专业课946信号与系统:1)强烈建议先学《信号与线性系统分析》吴大正版本,我们当时学习的是第四版,现在推出了第五版,因为第四版中有几处内容错误,应该是在第五版进行的订正,所以推荐学习第五版。学习的过程中可以看西电郭宝龙老师的视频(基础)以及西电李学武老师的视频(考研进阶),边看视频边学课本,学完之后把课后题做完,建议做两遍加深印象;2)再把吴大正版本的教材学习完毕之后,建议找一些其它学校的信号与系统考研真题来练习,到了练习真题练习得差不多的时候再使用中国海洋大学的真题(原因是海大真题年份较少,参考价值最大,省着点用,最后使用还可以起到测评自己水平的作用);3)在刷完海大以及其它高校的信号与系统真题,已经有了夯实的基础知识和解题水平之后之后,建议开始学习《信号与系统(第二版)》--奥本海姆版本。

(建议在十一月开始此步骤并在十二月之前完成)原因在于中国海洋大学本科生学习的信号与系统教材是奥本海姆的版本,所以对于出考研试题有着很大的影响,无独有偶,在2018/2020年均在考研试题上出现了奥本海姆版本教材的课后习题,连数字都没改,只要做过,就可以秒杀,所以奥本海姆的课后习题一定要做。

复试准备经验2029年学硕复试线343分,进入复试24人,录取19人,比例约80%(注:不包含保研生)。

复试准备过程要从课本基础着手,选择《通信原理(第七版)》—樊昌信版本,注重基础,刷好课后题即可,不放心的话可以找一些其它题目来做,但是按照往年难度来讲,就是课后题的难度,另外书中基础概念一定要搞清楚搞明白,面试的时候很有可能问其中的基础概念,让你做一些论述,复试整体并非十分难,但是课本一定要学明白,另外想提醒学弟学妹,不要担心自己本科履历不好而影响复试,在这方面海大基本没有歧视,只要沉着冷静,回答得体,也可以在复试取得高分。

还有考研是有雷区的,这个人人都知道!但你真得清楚考研有哪些雷区吗?今天,我们就来说说,那些我们应该知道的考研雷区!希望大家在知道这些雷区之后,能够躲过这些雷区,提高复习效率!让我们更好地投入到考研复习之中。

雷区1:专硕比学硕容易

这个绝对是误会!

由于专硕学制比学硕短,更适合就业发展的专业设置,报考专硕的人数就多,这就造成了专硕比学硕压力更大。

此外,除了专硕的英语二确实比英语一要简单那么一点点外,专业课难度也是不小的。所以,我们不能一概而论专硕比学硕更容易些。

雷区2:公共课并不难

很多考生在复习的时候,往往觉得专业课更难一些,因此在专业课复习上,就花费了更多时间和精力。

尤其是文科出身的同学,往往错以为自己之前一直学过考研政治的相关内容,觉得考研政治提前背一背,做一做预测卷就可以考出好成绩了!但最终是很多同学考研专业课都过分数线了,但是考研政治和考研英语并不理想,最后与理想院校专业失之交臂。

所以,大家一定要牢记——公共课并不简单,千万不要大意轻敌。

雷区3:普通高校的学生会被歧视

在考研推免过程之中,院校歧视是存在的,但是如果你专业知识足够扎实的话,你依然可以用实力来证明自己。

但在全国统招考研初试中,你的专业课成绩说明你的真实实力,只要你对专业课知识掌握得十分扎实,通过了复试。

到时候,普通高校出身的你,会不会被老师歧视,大家先不用着急,那是复试阶段的事情了。我们首先要通过初试,获得复试机会。

雷区4:复习时间越长越好

很多人觉得我复习时间越长越好,但是忽略了复习时间安排和复习效率的重要性!

如果没有可行的复习时间安排表,我们很快就会在复习中,感受到倦怠,没有目标,进而也就没有了复习效率。

没有复习效率,就像题海战术一样,都是在做无用功,大大浪费了我们宝贵的复习时间,影响我们复习精力的合理利用。

雷区5:复习三个月就可以了

很多同学迷信“临时抱佛脚”,因为用三个月的时间,就可以复习好考研专业课和公共课的内容,却忽略了考研并非期末考试。

期末考试考查的是我们对一个学期学到的知识的掌握程度,而考研是检验我们对大学四年学科相关内容的掌握程度。

所以,仔细想想,就可以知道考研涉及到的知识点数量是多么的庞大。那么,希望自己三个月就能复习好,有一点痴心妄想,并且并不可行!

雷区6:不用太在意考研大纲

很多人复习的时候,常常会闭门造车,因为只要看课本和复习参考书,就可以不用看考研大纲了!

其实,这种想法是非常错误的。每年的考研大纲都略有不同,而这不同,很有可能成为今年考研的变动之处。

所以,面对考研大纲,不要大意,要仔细研读,根据考研大纲,我们是可以预测今年的考试范围。

雷区7:做笔记=抄书

其实考研复习期间的笔记,有多种形式,有梳理知识点和框架的考点总结笔记,有记录错题的错题集,有总结考研重难点考点的笔记。

笔记虽然多种多样,但是无论是哪一种笔记,都不是对于教科书的简单抄录,笔记是我们对于知识点内容的总结归纳和提炼。

如果大家认为笔记只是抄书的话,那么我们也没有必要做笔记;同时,很多人做笔记,并没有效果,也就有了原因。

雷区8:真题不会再考

很多同学一度误以为考过的真题不会再考,所以对真题也就没有那么重视了!

但其实是,一个学科虽然知识点众多,但是它的重难点内容还是相对固定的,这些重难点内容往往又会放在主观题里进行考查。

所以,我们在复习真题的时候,一定要吃透真题,做到举一反三,让自己即使再次面对真题,也不会不知道该如何解答。

雷区9:不做主观题没有关系的

主观题尤其在专业课里占分数很高。但很多同学在主观题复习上,往往不如做选择题更上心,很多同学在考前,都没有真真正正做过几次主观题。

最后在考场上,面对主观题,大家一肚子知识点,却不知道该如何组织语言,把得分点写出来。

所以,我们在复习的时候,一定要多练手,多做主观题,熟悉解题思路,逐步培养咱们的答题能力。

以上就是大家在考研复习时,比较多的碰到的雷区,希望大家复习的时候,能够完美躲过这些雷区,考上理想的院校专业。

最后个人建议考研如同逆水行舟,不进则退,希望学弟学妹们每天把自己的学习时间提上来,认真准备,考海大并不难,对手只有自己,我上岸之前也很担心能否考上,就问我本科的老师,老师对我说“只要你扪心自问,你付出的够多,不敢说结果好不好,但是一定会对得起你的付出。”一分耕耘一分收获,希望大家充满信心迎接考研,诚祝考研成功。

序列检测器是时序数字电路中非常常见的设计之一。它的主要功能是:将一个指定的序列从数字码流中识别出来。

在接收端对收到的受干扰的信号时利用信号概率和噪声功率等信息按照一定的准则判定信号的存在,称为信号检测。在接收端利用收到的受干扰的发送信号序列尽可能精确地估计该发送信号的某些参数值(如振幅、频率、相位、时延和波形等),称为信号估计或参数估计。

序列信号发生器的设计方法有多种:

(1)使用环形计数器设计“1000„0”型序列信号发生器;

(2)使用扭环计数器设计“11„100„0”型序列发生器;

(3)任意类型的序列发生器

a、使用D触发器设计序列发生器

b、使用计数器和多路复用器设计序列发生器

c、用移位寄存器和反馈组合电路(分立门电路,译码器,多路复用器)设计

参考资料来源:百度百科--信号检测和估计

相关百科

热门百科

首页
发表服务